04 多电机控制

核心原则

同一厂商 → 同一个 Controller

# 好：达妙电机用同一个控制器
with Controller("can0") as ctrl:
    m1 = ctrl.add_damiao_motor(0x01, 0x11, "4340P")
    m2 = ctrl.add_damiao_motor(0x02, 0x12, "4340P")
    m3 = ctrl.add_damiao_motor(0x03, 0x13, "4340P")

不同厂商 → 分开 Controller

# 好：不同厂商用不同的控制器
with Controller("can0") as dm_ctrl:
    dm = dm_ctrl.add_damiao_motor(0x01, 0x11, "4340P")

with Controller("can0") as rs_ctrl:
    rs = rs_ctrl.add_robstride_motor(127, 0xFD, "rs-06")

不要把不同厂商的电机加到同一个 Controller！每个厂商协议不同。

用字典管理电机

推荐用字典存储电机配置和句柄：

from motorbridge import Controller, Mode

# 配置字典
MOTOR_CONFIG = {
    "左髋": {"motor_id": 0x01, "feedback_id": 0x11, "model": "4340P"},
    "左膝": {"motor_id": 0x02, "feedback_id": 0x12, "model": "4340P"},
    "右髋": {"motor_id": 0x03, "feedback_id": 0x13, "model": "4340P"},
    "右膝": {"motor_id": 0x04, "feedback_id": 0x14, "model": "4340P"},
}

with Controller("can0") as ctrl:
    # 创建电机句柄字典
    motors = {}
    for name, cfg in MOTOR_CONFIG.items():
        motors[name] = ctrl.add_damiao_motor(
            cfg["motor_id"],
            cfg["feedback_id"],
            cfg["model"]
        )

    # 一起使能
    ctrl.enable_all()

    # 设置模式
    for motor in motors.values():
        motor.ensure_mode(Mode.MIT, 1000)

    # 按名字控制
    motors["左髋"].send_mit(0.5, 0.0, 30.0, 1.0, 0.0)
    motors["左膝"].send_mit(-0.3, 0.0, 30.0, 1.0, 0.0)

批量读取状态

高效地读取所有电机状态：

import time

def read_all_states(motors):
    """批量读取所有电机状态"""
    # 1. 先请求所有反馈
    for motor in motors.values():
        motor.request_feedback()

    # 2. 一起 poll（高效）
    ctrl.poll_feedback_once()

    # 3. 读取所有状态
    states = {}
    for name, motor in motors.items():
        states[name] = motor.get_state()

    return states

# 使用
states = read_all_states(motors)
for name, state in states.items():
    if state:
        print(f"{name}: pos={state.pos:.3f}")

同步运动

让多个电机同时动起来：

import time
import math

# 正弦波同步运动
for i in range(200):
    t = i * 0.02

    # 计算目标
    hip_target = 0.3 * math.sin(t)
    knee_target = 0.5 * math.sin(t)

    # 发送给所有电机
    motors["左髋"].send_mit(hip_target, 0.0, 30.0, 1.0, 0.0)
    motors["右髋"].send_mit(hip_target, 0.0, 30.0, 1.0, 0.0)
    motors["左膝"].send_mit(knee_target, 0.0, 30.0, 1.0, 0.0)
    motors["右膝"].send_mit(knee_target, 0.0, 30.0, 1.0, 0.0)

    time.sleep(0.02)

交替运动

电机之间有相位差：

import time
import math

# 交替运动（180°相位差）
for i in range(200):
    t = i * 0.02

    left_target = 0.5 * math.sin(t)
    right_target = 0.5 * math.sin(t + math.pi)  # 相位差 180°

    motors["左髋"].send_mit(left_target, 0.0, 30.0, 1.0, 0.0)
    motors["右髋"].send_mit(right_target, 0.0, 30.0, 1.0, 0.0)

    time.sleep(0.02)

步态模式（简单行走）

import time
import math

# 四条腿的配置
LEGS = {
    "fl_hip": {"id": 0x01, "fb": 0x11},
    "fl_knee": {"id": 0x02, "fb": 0x12},
    "fr_hip": {"id": 0x03, "fb": 0x13},
    "fr_knee": {"id": 0x04, "fb": 0x14},
}

def walk_gait(phase):
    """根据相位(0-1)生成步态目标"""
    fl_phase = phase
    fr_phase = (phase + 0.5) % 1.0  # 右腿相位差半周期

    return {
        "fl_hip": 0.3 * math.sin(fl_phase * 2 * math.pi),
        "fl_knee": 0.5 * abs(math.sin(fl_phase * 2 * math.pi)),
        "fr_hip": 0.3 * math.sin(fr_phase * 2 * math.pi),
        "fr_knee": 0.5 * abs(math.sin(fr_phase * 2 * math.pi)),
    }

with Controller("can0") as ctrl:
    motors = {
        name: ctrl.add_damiao_motor(cfg["id"], cfg["fb"], "4340P")
        for name, cfg in LEGS.items()
    }

    ctrl.enable_all()
    for motor in motors.values():
        motor.ensure_mode(Mode.MIT, 1000)

    # 行走 5 秒
    dt = 0.02
    gait_period = 1.0  # 1 秒一个步态周期

    for i in range(int(5.0 / dt)):
        phase = (i * dt) / gait_period
        targets = walk_gait(phase)

        for name, target in targets.items():
            motors[name].send_mit(target, 0.0, 30.0, 1.0, 0.0)

        time.sleep(dt)

安全监控

监控所有电机的温度和状态：

TEMP_WARNING = 70.0
TEMP_CRITICAL = 85.0

def check_all_motors(motors, ctrl):
    """检查所有电机，返回 False 表示需要停止"""
    for name, motor in motors.items():
        motor.request_feedback()

    ctrl.poll_feedback_once()

    for name, motor in motors.items():
        state = motor.get_state()
        if state is None:
            continue

        if state.t_mos > TEMP_CRITICAL:
            print(f"危险！{name} MOSFET温度: {state.t_mos:.1f}°C")
            return False

        if state.t_rotor > TEMP_CRITICAL:
            print(f"危险！{name} 转子温度: {state.t_rotor:.1f}°C")
            return False

        if state.status_code != 0:
            print(f"{name} 错误码: 0x{state.status_code:02X}")

    return True

# 在控制循环中使用
for i in range(1000):
    # 发送命令...

    if not check_all_motors(motors, ctrl):
        print("紧急停止！")
        ctrl.disable_all()
        break

    time.sleep(0.02)

完整示例

#!/usr/bin/env python3
"""多电机控制完整示例"""

import time
import math
from motorbridge import Controller, Mode

# 电机配置
MOTORS = {
    "左髋": {"id": 0x01, "fb": 0x11},
    "左膝": {"id": 0x02, "fb": 0x12},
    "右髋": {"id": 0x03, "fb": 0x13},
    "右膝": {"id": 0x04, "fb": 0x14},
}

def main():
    with Controller("can0") as ctrl:
        # 创建电机
        motors = {
            name: ctrl.add_damiao_motor(cfg["id"], cfg["fb"], "4340P")
            for name, cfg in MOTORS.items()
        }

        print("使能电机...")
        ctrl.enable_all()

        print("设置模式...")
        for motor in motors.values():
            motor.ensure_mode(Mode.MIT, 1000)

        print("开始控制（Ctrl+C 停止）")
        try:
            for i in range(500):
                t = i * 0.02

                # 生成目标
                targets = {
                    "左髋": 0.3 * math.sin(t),
                    "左膝": 0.5 * math.sin(t),
                    "右髋": 0.3 * math.sin(t + 0.1),
                    "右膝": 0.5 * math.sin(t + 0.1),
                }

                # 发送命令
                for name, target in targets.items():
                    motors[name].send_mit(target, 0.0, 30.0, 1.0, 0.0)

                # 每 10 次打印一次
                if i % 10 == 0:
                    for name, motor in motors.items():
                        motor.request_feedback()
                    ctrl.poll_feedback_once()

                    lh = motors["左髋"].get_state()
                    rh = motors["右髋"].get_state()
                    if lh and rh:
                        print(f"#{i:03d} 左髋={lh.pos:+.2f} 右髋={rh.pos:+.2f}")

                time.sleep(0.02)

        except KeyboardInterrupt:
            print("\n用户中断")
        finally:
            print("禁用电机...")
            ctrl.disable_all()

if __name__ == "__main__":
    main()

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源码：示例

源码：传输

源码：集成

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